Геологическая деятельность ледников
Распространение снега и образование льда на земной поверхности связано с определенными климатическими условиями — обилием осадков, выпадающих в форме снега, и отрицательными температурами. В центральной части арктических областей отрицательные температуры земной коры распространяются на глубину до 600 м. К югу нулевая изотерма Земли приближается к поверхности, а в экваториальных областях достигает высоты нескольких тысяч метров над уровнем моря.
Условная горизонтальная линия, характеризующая равенство между приходом и расходом твердых атмосферных осадков, называется снеговой линией. Ниже снеговой линии снег в летние периоды не сохраняется, выше — он лежит круглый год. В холодные и влажные периоды снеговая линия понижается, а в жаркие и сухие повышается.
Ледники — природные скопления движущегося льда на территории суши. Ледниками занято более 11% площади суши Земли. Для образования ледников необходимы твердые осадки, не тающие в летние периоды. Свежий снег (снежинки), обладая высокой пористостью и большой площадью соприкосновения с воздухом, подвергаются процессу сублимации (сухое испарение), при котором выделяется тепло. Снежинки, подтаивая, приобретают округлую форму и уплотняются, образуя фирн. Дальнейшее преобразование фирна ведет к образованию фирнового льда, а затем — преобразованию в голубоватый глетчерный лед.
Лед образуется на суше, в реках, озерах, морях. При температуре около нуля вода начинает превращаться в лед с увеличением объема. Максимальная плотность воды при замерзании достигается при температуре +3,98 °С. Соленость воды снижает температуру замерзания до —2, —4 °С. Речной лед более плотный, чем глетчерный.
Лед при динамической нагрузке хрупок, но под действием статической нагрузки обладает пластичностью и способностью течь. В этом случае лед движется из области с более высоким давлением в сторону области с более низким давлением. Скорость движения льда в разные периоды года изменяется. В зависимости от климатических условий составляет от 0,1—0,5 до 30—150 м/сутки.
По морфологии ледники подразделяются на: горные, материковые или покровные и промежуточные.
Горные ледники питаются за счет накопления снега между скальными пиками — карами. В ледниках различают области аккумуляции, стока и разгрузки.
Кары, сливаясь между собой, образуют ледниковые цирки, из которых лед течет в горные долины, перемещаясь на десятки километров. Ледник в области стока характеризуется значительным количеством трещин — гривас за счет резкого перепада склона горной долины. Область разгрузки представляет собой окончание ледника.
Покровные материковые ледники имеют изометричную в плане и линзовидную в разрезе форму. Мощность их достигает первых километров в центральной куполовидной части. Растекание льда происходит по радиусам от центра к периферии.
Ледники при движении разрушают горные породы. В сильно трещиноватых или рыхлых породах они образуют длинные плоскодонные впадины — «ванны выпахивания», обычно вытянутые по направлению движения ледника. После таяния ледника они образуют ледниковые озера.
Срезая выступы твердых горных пород, ледники сглаживают их, образуя своеобразные формы — «бараньи лбы». Их склон, обращенный навстречу движения ледника, пологий отполированный, покрыт штриховкой, а противоположный не обработан льдом. Размеры «бараньих лбов» от нескольких метров до нескольких десятков метров в длину и высоту. Сочетания таких форм и углублений образуют «курчавые скалы».
В горах ледники, двигаясь по эрозионным долинам, преобразуют их в ледниковые долины — троги. Для троговой долины характерно плоское неровное дно и крутые склоны, резко выполаскивающиеся в верхней части. Часто отмечается также наличие террасовидных, слабонаклонных площадок при переходе от трога к верхней, более открытой части долины, называемых плечами трога.
Весь обломочный материал, несомый и откладываемый ледником, называют мореной. Морены разделяются на: нижние, расположенные в нижней части ледника; боковые, расположенные по бокам ледника, и внутренние, переносимые в самом теле ледника (рис. 3.26). Все эти виды морены называются движущимися.
Рис. 3.2В. Ледник в плане (I) и разрезе (II):
1 — донная морена; 2 — боковые морены; 3 — серединная морена; 4 — конечная морена
К отложенным относят конечные морены (фото 3.7), отлагаемые ледниковым языком, и донные, рассеянные по ложу ледника.
По количеству средних морен можно судить о количестве слившихся ледников. Число последних будет равняться числу серединных морен +1.
Область разгрузки конечной морены представляет собой продольные и поперечные валы перед концом ледника. При движении ледник двигает конечную морену вниз по долине. В период его отступания между валом конечной морены и концом ледникового языка образуется чашевидная впадина, часто заполненная водой — ледниковое озеро.
Все отложения, сформированные в результате деятельности талых ледниковых потоков, называются флювиогляциальными (фото 3.8 и 3.9).
Фото 3.7. Отложения древних глубоких проточных озер. Знаки волновой ряби в переслаивающихся среднезернистых песках и темно-серых глинах. Участок «Стенки-Из- горья» заповедника «Белогорье». Новооскольский район Белгородской области
Фото 3.8. Конечная ледниковая морена.
Отложения Днепровского оледенения в урочище «Кремяное».
Глыбы гранита, валуны, галька, суглинки. Кореневский район Курской области
После таяния ледника поверхностные, внутренние и нижние морены образуют поперечные валы, а срединные и боковые — продольные валы.
В результате таяния льда возникают ручьи, которые образуют под телом ледника целую систему водотоков. Ледниковые ручьи размывают морены, сортируют отложенный материал. В теплые периоды года ледниковый поток достигает большой силы, и он несет крупный обломочный материал. По мере уменьшения уклона долины живая сила ручьев падает, они начинают откладывать грубозернистый материал, унося мелкообломочный. Для них характерна неотсортиро- ванность и слоистость материала. Они образуют определенные формы в рельефе — зандры, озы и камы.
Рис. 3.9. Флювиогляциальные отложения.
Хорошо отсортированные пески с горизонтальной и косой слоистостью, с прослоями тонких глин. Обоянский район Курской области
Зандры, или зандровые равнины (поля), располагаются за внешним краем конечных морен. Они образуются мощными водными потоками, вытекающими из краевой части ледника и выносящими с собой большое количество обломочного материала. Выходя на равнинную слабо- расчлененную поверхность, эти потоки широко разливаются и откладывают вынесенный материал. При этом более грубые осадки — крупные пески, гравий, галька — обычно откладываются близ внешнего края конечных морен, а далее на огромных площадях накапливаются преимущественно песчаные и супесчаные отложения. Такие обширные пространства называются зандровыми полями или равнинами.
Озы — узкие гряды или валы высотой от 10 до 30 м и более, вытянутые по направлению движения ледника. Сложены они слоистыми песчано-гравийно-галечными отложениями. При таянии ледников эти отложения оседали вслед за понижением поверхности ледника и проектировались в виде гряд на коренное ложе или на основные морены.
Камы — неправильные небольшие холмы (12— 10 м и менее). Сложены они песками, иногда — с гравием и галькой, тонкими глинами, напоминающими ленточные, местами — с примесью валунного материала (фото 3.10). Такой разнообразный состав, слоистость и наличие тонких ленточных глин свидетельствуют о происхождении кам в условиях неподвижного льда.
На поверхности такого льда при его интенсивном таянии образуются понижения, котловины в ледяных берегах, которые заполняются водой, превращаясь в озера. В них стекают то мелкие, то более крупные ручьи и приносите собой неоднородный обломочный материал, который осаждается, а при полном исчезновении ледника проектируется на поверхность основной морены в виде неправильных холмов.
